高分子/纳米金彩虹薄膜的制备及其智能调控变色的研究

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	高分子/纳米金彩虹薄膜的制备及其智能调控变色的研究
	戴立威
刊名	中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)
	2017
页码	72
关键词	贵金属纳米粒子组装多彩薄膜偏振光表面等离子体共振
产权排序	中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所)
英文摘要	二维发光薄膜是一类在外界刺激(如光、电等)下可以呈现一定颜色的智能材料,其制备和应用是当今薄膜材料领域的研究热点和难点。目前,许多发光材料被用于制备二维发光薄膜,例如:有机发光小分子,荧光共轭聚合物,量子点(QDs)和半导体纳米粒子等。然而,由于材料本身结构和物理化学性质的限制,制备得到的二维发光薄膜存在以下几方面缺陷:(1)薄膜难转移、易破碎;(2)颜色种类少;(3)颜色变化不连续,难以精确控制颜色变化。贵金属纳米粒子具有非常优异的光学性能,大量研究工作表明,贵金属纳米粒子独特的光学性能是由其物理参数决定的,精确调控贵金属纳米粒子的大小、形貌和组分,将会使其具有特殊的光学性能,是制备二维多彩薄膜的理想材料。研究发现,改变贵金属纳米粒子的周围环境可以使纳米粒子的颜色发生变化。本文通过调控偏振光的方向,选择性地激发纳米粒子的等离子体共振峰,使其相对强度发生变化,导致对应的不同颜色混合的比例发生变化,进而呈现出不同的颜色。这种基于偏振光调控的等离子体共振峰相对强度是连续变化的,可实现薄膜颜色的连续变化,从而导致薄膜颜色的多样性和精确调控。另一方面,为了解决薄膜难转移、易破碎问题,我们利用高分子聚合物优异的成膜性和良好的机械性能,将贵金属纳米粒子与高分子薄膜材料复合,构建了新型有机/无机多彩复合薄膜并将其开发为智能化的光学器件。结合高分子与贵金属纳米粒子,本论文主要开展了以下三方面工作:1.利用溶剂蒸发法,将高分子聚乙烯醇(PVA)和巯基-聚乙二醇(PEG-SH)修饰的纳米金棒复合成膜,在热拉伸作用下,高分子链诱导纳米金棒组装成规则有序的三维(3D)阵列,通过偏振光的调控使聚乙烯醇/纳米金棒复合薄膜散射出多种颜色,并基于复合薄膜的优异光学性质构建了自制交通灯光学器件。2.利用具有更宽等离子体共振吸收峰的纳米金-银核壳棒为发光单元,结合高分子聚乙烯醇优异的成膜性和透光性将两者复合,制备了聚乙烯醇/纳米金-银核壳棒多彩薄膜。通过热拉伸作用,在不破坏高分子本身结构的情况下,使高分子链诱导纳米金-银核壳棒规则有序排列。当偏振光感应时,纳米金-银核壳棒粒子的等离子体共振峰相对强度可以在蓝光波段和红光波段之间进行变化。红绿蓝(RGB)三种颜色以不同比例进行混合,可以使薄膜呈现出更加丰富的颜色。3.通过强的“金-硫”键作用,将还原剂多巴胺二硫代氨基甲酸(DDTC)原位绑定在金种表面,使银离子在金种表面被非均相还原沉积,通过精确控制银原子的生长模式,可控合成了具有非连续性银壳层的纳米金-银核壳超结构粒子。探讨了银前驱体(AgN03)用量对纳米粒子形貌的影响,并以罗丹明6G(R6G)作为拉曼信号分子,考察了纳米金-银核壳超结构粒子的拉曼增强性质,结果表明以纳米金-银核壳超结构粒子为基底可以显著增强信号分子的拉曼光谱强度。
公开日期	2018-12-04
内容类型	期刊论文
源URL	[http://ir.nimte.ac.cn/handle/174433/16711]
专题	2017专题
推荐引用方式 GB/T 7714	戴立威. 高分子/纳米金彩虹薄膜的制备及其智能调控变色的研究[J]. 中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所),2017:72.
APA	戴立威.(2017).高分子/纳米金彩虹薄膜的制备及其智能调控变色的研究.中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所),72.
MLA	戴立威."高分子/纳米金彩虹薄膜的制备及其智能调控变色的研究".中国科学院大学(中国科学院宁波材料技术与工程研究所) (2017):72.